环氧树脂黏合剂的生产课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第八章 黏合剂,Chapter 8 Adhesives,1,第八章 黏合剂Chapter 8 Adhesive,第二节 合成树脂黏合剂,一、热固性树脂黏合剂,2,第二节 合成树脂黏合剂一、热固性树脂黏合剂2,复 习,热塑性树脂黏合剂,基料,热固性树脂黏合剂,使用方式,固化与硬化,胶层结构,性能区别,用途区别,含活泼官能团低聚物,加热固化、固化剂固化,固化：交联反应,不溶熔体型结构,刚性，耐热耐溶剂,粘接强度大，结构胶,线型聚合物,溶剂分散剂挥发、熔融体冷却,硬化：物理过程，无交联,可溶熔线型结构,韧性，耐热耐溶剂性差,粘接强度低，非结构胶,3,复 习热塑性树脂黏合剂基料热固性树脂黏合剂使用方式固化与硬,一、热固性树脂黏合剂,主要品种,三醛树脂黏合剂,酚醛树脂PF,环氧树脂EP,脲醛树脂UF,三聚氰胺甲醛树脂MF,不饱和聚酯树脂UP,聚氨酯树脂PU,三大通用热固性树脂,4,一、热固性树脂黏合剂主要品种三醛树脂黏合剂酚醛树脂PF环氧树,（二）环氧树脂黏合剂的生产,概述,、环氧树脂的,形成原理,、环氧树脂的,生产工艺,、环氧树脂,生产影响因素,、环氧树脂的,固化,、环氧树脂胶黏剂的,组成,及,调胶,5,（二）环氧树脂黏合剂的生产概述5,环氧树脂,概述,环氧树脂,泛指含有二个以上环氧基团，并能通过环氧基团反应形成热固性产物的高分子低聚体(oligomer)。,通用环氧树脂,或称,标准环氧树脂,，简称环氧树脂，是由环氧氯丙烷与二酚基丙烷（双酚A）缩聚而成的,双酚A型环氧树脂,。若无特别说明，都为双酚A型环氧树脂。,产量最大、应用最广（总产量85%）。,6,环氧树脂概述环氧树脂通用环氧树脂6,环氧树脂及其固化物的性能特点,(1)力学性能高,环氧树脂具有,很强的内聚力,，分子结构致密，所以它的,力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯,等通用型热固性树脂。,(2)粘接性能优异,环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等,极性基团,赋予环氧固化物以,极高的粘接强度,。,再加上它有很高的内聚强度等力学性能，因此它的粘接性能特别强，可用作,结构胶,。,对木材、金属、玻璃、塑料、橡胶、纤维、皮革、陶瓷、混凝土等具有优良的粘接能力，有“,万能胶,”之称。,7,环氧树脂及其固化物的性能特点(1)力学性能高7,环氧树脂的极性结构,极性结构：对木材、金属、玻璃、,塑料、橡胶、纤维、皮革、陶瓷、,混凝土等具有优良的附着力、黏合力,环氧树脂,环氧树脂,固化体系,胺固化结构,酸酐固化结构,8,环氧树脂的极性结构极性结构：对木材、金属、玻璃、环氧树脂环氧,环氧树脂及其固化物的性能特点,(3)固化收缩率小,一般为12，是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(,酚醛树脂,为810；,不饱和聚酯树脂,为46；有机硅树脂为48)。,线胀系数也很小，一般为610,-5,/。所以其,产品尺寸稳定,，,内应力小，不易开裂。,(4)工艺性好,环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。,配方设计的灵活性很大，可设计出适合各种工艺性要求的配方。,9,环氧树脂及其固化物的性能特点(3)固化收缩率小9,环氧树脂及其固化物的性能特点,(5)电性能好,是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。,应用领域,美国,西欧,日本,总计,涂料,16.2,17.0,5.6,38.8,电子电气,5.7,8.3,6.1,20,复合材料,2.4,2.3,0.6,5.3,建筑行业,2.4,4.7,1.2,8.3,粘合剂,1.8,1.5,0.9,4.2,其他,1.5,1.2,0.7,3.4,总计,30.0,35.0,15.0,90.0,1998年世界主要国家及地区环氧树脂消费（,10,4,t/年,）,10,环氧树脂及其固化物的性能特点(5)电性能好应用领域美国西欧日,环氧树脂及其固化物的性能特点,(6)稳定性好,不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。,环氧固化物具有,优良的化学稳定性,。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能,优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂,等热固性树脂。,(7)耐热性好,环氧固化物的耐热性一般为80100。环氧树脂的耐热品种可达200或更高。,(8)综合性能好,在热固性树脂中，环氧树脂及其固化物的,综合性能最好,。,11,环氧树脂及其固化物的性能特点(6)稳定性好11,、环氧树脂的,形成原理,（1）原料,二酚基丙烷（双酚A）,性能：白色粉末或片状晶体，具酚气味，不溶于水，能溶于醇、醚、丙酮及碱液。室温下微溶于苯、甲苯、二甲苯，加热时溶解度急剧增加。熔点,150155,，,沸点,162,。,分子式,4,4-二羟基二苯基丙烷,12,、环氧树脂的形成原理（1）原料4,4-二羟基二苯基丙烷,、环氧树脂的,形成原理,（1）原料,环氧氯丙烷（ECH）,性能：易挥发，无色透明液体，刺激性气味，麻醉性，能溶于醇、醚、四氯化碳及苯中，微溶于水。熔点,25.6,，,沸点,115.2,。,分子式,13,、环氧树脂的形成原理（1）原料13,、环氧树脂的,形成原理,（2）合成原理,环氧氯丙烷的,环氧基,与双酚A的,羟基,反应生成醚键：,14,、环氧树脂的形成原理（2）合成原理14,、环氧树脂的,形成原理,（2）合成原理,在NaOH作用下，生成的醚,脱去氯化氢,再,形成新环氧基,：,15,、环氧树脂的形成原理（2）合成原理15,、环氧树脂的,形成原理,（2）合成原理,新生成,环氧基,再与双酚A的,羟基,继续反应生成,新醚键,：,线型环氧树脂,16,、环氧树脂的形成原理（2）合成原理线型环氧树脂16,、环氧树脂的,形成原理,（3）总反应式,17,、环氧树脂的形成原理（3）总反应式17,（4）环氧树脂聚合度及指标,聚合度,n=020：,当n2时琥珀色或淡黄色低分子量液状的环氧树脂；,当n2时高分子量的固体环氧树脂。,工业环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。,黏合剂用环氧树脂：低分子量环氧树脂，聚合度,2,3,，分子量700，软化点50,环氧基百分含量,环氧值,环氧值,A：,每,100g,环氧树脂中含有环氧基的物质的量,。,18,（4）环氧树脂聚合度及指标聚合度n=020：18,、环氧树脂的,生产工艺,先常压蒸馏,19,、环氧树脂的生产工艺先常压蒸馏19,低分子量环氧树脂生产工艺流程图,2,3,4,5,6,7,9,16,10,11,8,12,13,14,15,16,17,18,19,20,苯,放盐脚,回收环氧氯丙烷循环,NaOH,溶液,环氧氯丙烷,双酚A,成品,1,溶解釜,反应釜,回流脱水釜,精制脱苯釜,1-溶解釜；2，10-输送泵；3-计量槽；4-苯高位槽；5-反应釜；6，16-冷凝器；7，12，17-受槽,8，13，18-中间贮槽；9-回流脱水釜；11-过滤器；14-沉降槽；15-脱苯釜；19-蒸汽泵；20-苯贮槽,20,低分子量环氧树脂生产工艺流程图234567916101181,3,、环氧树脂生产,影响因素,(1)原料配比,E51,E42,E35,E31,21,3、环氧树脂生产影响因素(1)原料配比E51E42E3,3,、环氧树脂生产,影响因素,(2)反应温度与时间,低分子量环氧树脂合成：,5055,高分子量环氧树脂合成：,8590,(3)碱用量及其加入方式,低分子量环氧树脂合成，30%碱液，两步加碱法,高分子量环氧树脂合成，1020%碱液，一步加碱法,22,3、环氧树脂生产影响因素(2)反应温度与时间22,双酚A型环氧树脂的牌号与性质表,新牌号,原牌号,外观,粘度（Pa.s）,软化点（）,环氧值,E55,616,#,浅黄粘稠液体,68,0.550.56,E51,618,#,浅黄粘稠液体,1016,0.480.54,E44,6101,#,黄色高粘度液体,2040,0.410.47,E42,634,#,同上,2127,0.380.45,E35,637,#,同上,2035,0.300.40,E31,638,#,浅黄粘稠液体,4055,0.230.38,E20,601,#,黄色透明固体,6476,0.180.22,E14,603,#,同上,7885,0.100.18,E12,604,#,同上,8595,0.100.18,E06,607,#,同上,110135,0.040.07,E03,609,#,同上,135155,0.020.04,E01,665,#,液体,3040,0.010.03,23,双酚A型环氧树脂的牌号与性质表新牌号原牌号外观粘度（Pa.,、环氧树脂的,固化,环氧树脂,低聚物,是一种从液态到黏稠态、固态多种形态的物质。它几乎没有单独的使用价值，只有和,固化剂反应,生成三维网状结构的,不溶不熔,聚合物才有应用价值。,线型有规,预聚物,定端基侧基预聚物：端环氧基、侧羟基,24,、环氧树脂的固化环氧树脂低聚物是一种从液态到黏稠态、固态多,、环氧树脂的,固化,（1）固化,：,线型结构交联成体型结构；热塑性转变成热固性。,（2）固化反应,：,活泼氢与环氧基加成,RNH,H,开环、交联,25,、环氧树脂的固化（1）固化：线型结构交联成体型结构；热塑性,、环氧树脂的,固化,（3）固化剂的类型,按固化温度分,高温型：100,中温型：50-100,室温型：20 50,低温型：,、环氧树脂的,固化,（3）固化剂的类型,按固化机理分,按固化剂作用方式,加成型：一级、二级胺及酸酐类,催化型：三级胺和咪唑类,显在型固化剂：加成型和催化型,潜伏型固化剂：室温稳定不反应,27,、环氧树脂的固化（3）固化剂的类型按固化机理分按固化剂作用,、环氧树脂的,固化,潜伏型固化剂,与环氧树脂混合后，在室温条件下相对长期稳定,(一般要求在3个月以上，才具有较大实用价值，最理想的则要求半年或者1年以上),，暴露在热、光、湿气等条件下才开始固化反应。,应用范围：从单包装胶黏剂向涂料、浸渍漆、灌封料、粉末涂料等方面发展。,胍,双氰胺;氰基胍,固化温度：,145165,28,、环氧树脂的固化潜伏型固化剂胍 双氰胺;氰基胍28,脂肪胺和脂环胺固化剂,名称,简称,胺值当量,用量,%,25,可使用期,热变形温度,性能,乙二胺,EDA,15,8,低粘度，室温快速固化，体系发热量大，可使用时间短。,二乙烯三胺,DTA,20.7,11,26min,95-115,三乙烯四胺,TTA,24.4,13,26min,95,四乙烯五胺,TPA,27,14,27 min,95-115,N,，,N,一二乙氨基丙胺,DEAPA,65,8,120 min,78-94,加热固化,盖脘二胺,MDA,43,22,480 min,148-158,加热固化，使用期合适,N,（,氨基乙基）哌嗪,43,23,17 min,110,加热固化，抗冲击性能,29,脂肪胺和脂环胺固化剂名称简称胺值当量用量%25可使用期热变,RNH,H,醚化,开环、交联,RN,胺类固化反应,30,RNHH醚化开环、交联RN胺类固化反应30,环氧树脂交,联结构示意,RN,31,环氧树脂交联结构示意RN31,环氧树脂交,联结构示意,32,环氧树脂交联结构示意32,、环氧树脂胶黏剂的,组成,及,调胶,（1）环氧树脂胶黏剂组成,增韧剂和增塑剂,作用：,增加环氧树脂的流动性，降低树脂固化后的脆性，提高韧性，提高抗弯和抗冲击强度。,33,、环氧树脂胶黏剂的组成及调胶（1）环氧